低碳氮比农村生活污水处理工艺

来源:热处理实用数据速查手册作者:崔振铎

北极星环保网讯:近年来,随着我国农村经济发展与农村生活水平的提高,越来越多的农村生活污水进入水体,对水体环境产生严重污染。农村生活污水的随意排放是我国农村地区水环境污染的主要原因。如太湖水体富营养化的主要污染物中,25.1%的氮、60%的磷源于农村生活污水。

目前,国家已将《农村环境连片整治》列入环境保护“十二五”规划的重点治理项目,其中农村生活污水的治理列为重点。脱氮是污水处理的重要功能之一,而目前传统的生物脱氮方式主要是通过硝化过程将NH4+氧化成NO3-,再通过反硝化过程将NO3-还原为N2排入大气。

在反硝化过程中需要消耗大量的有机碳源,而目前的农村生活污水C/N较低,致使反硝化过程所需碳源不足,造成脱氮效率下降。因此研究和应用节能高效的废水脱氮工艺技术,已成为当今水污染控制领域的研究热点。

厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺,是由荷兰Delft理工大学根据厌氧氨氧化原理研究开发的一种新型污水生物脱氮工艺。在此基础上发展出了多种生物脱氮工艺,如:CANON、OLAND等。但实际氨氮废水的产生中往往会有一定浓度的COD,限制了该技术在工程上的实际应用。

最近研究表明,ANAMMOX菌可成功的氧化丙酸,同时葡萄糖、甲酸、丙氨酸并不影响ANAMMOX过程,而且ANAMMOX菌能够与异养反硝化菌竞争利用有机物,例如丙酸。因此对ANAMMOX与硝化/反硝化的相互关系的研究相当活跃,出现了同时亚硝化、ANAMMOX和反硝化工艺(SNAD)。

本文以模拟废水为原水,首先在厌氧水解酸化单元除去部分COD并同时将大分子碳源水解成小分子脂肪酸;然后进行SNAD处理单元,通过对其运行条件的控制,进行氮和COD的同时去除。本研究首先驯化培养亚硝化与反硝化菌种,然后进行SNAD生物膜的驯化培养;然后通过水解酸化+考察氮和COD的去除能力,实现自养、异养脱氮工艺的高效、低耗及长期稳定运行。该组合工艺与传统生物脱氮工艺相比大大降低了运行成本,为农村生活污水的高效除碳脱氮的实现提供新工艺和新方法。

1、材料与方法

1.1、实验原水

原水采用人工模拟污水,其营养盐组成为:KHCO31.25,KH2PO40.025,CaCl2˙2H2O0.35,MgSO4˙7H2O0.2,FeSO40.00625,EDTA0.00625,KCl0.014,NaCl0.01g/L。

进行亚硝化菌培养与SNAD填料挂膜时通过投加NH4Cl、乙酸与丙酸以提供NH4+-N(100~150mg/L)与COD(100mg/L)。

进行水解酸化-SNAD组合工艺连续实验时,为体现农村生活污水低C/N比的水质特点,通过投加NH4Cl与淀粉,模拟农村生活污水COD配制为100~150mg/L左右,NH+4-N浓度为50mg/L左右。

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